Питання 3 Характеристика фізичних властивостей деревини Відповідь:

Відношення до вологи:

• Вологість деревини визначається точно також, як і будь-якого іншого матеріалу — це кількість води в одиниці об'єму або маси. Обчислюється вологість у такий спосіб: виміряється маса проби вологого матеріалу, потім обмірювана проба висушується в сушарці при температурі 100—105 °С, потім відбувається повторне зважування, але вже сухого матеріалу. Різниця між масою вологого й сухого матеріалу саме й визначає кількість води, що втримується в зразку. Для того щоб розрахувати вологість необхідно скористатися нескладною математичною формулою: маса зразка до сушіння мінус маса зразка після сушіння, результат різниці розділити на масу зразка після сушіння й помножити все вираження на 100 результатом і буде вологість деревини.

• Гігроскопічність деревини — властивість матеріалу поглинати вологу з навколишнього середовища. Дана властивість залежить від вологості деревини. Суха деревина має більшу гігроскопічність, ніж волога. Для зменшення гігроскопічності матеріал покривають олійними фарбами, емалями або різними лаками. Гігроскопічність прямо залежить від іншої властивості деревини — пористості. Розбухання деревини проявляється при знаходженні матеріалів при підвищеній вологості повітря тривалий час.

• Пористість деревини — відношення об'єму пор до загального об'єму деревини. Для деревини різних видів пористість має різне значення, але в середньому розбіг її значення становить 30-80 %.

• Усушка — зміна розмірів при втраті вологи деревиною в результаті сушіння. Усушка відбувається природно. Прямим наслідком усушки є утвір тріщин.

• Жолоблення відбувається в результаті нерівномірного сушіння деревини. Висихання деревини відбувається швидше в шарах більш вилучених від серцевини, тому у випадку, якщо сушіння проводилося з порушенням технології, відбувається зміна форми деревини, вона жолобиться. Жолоблення під дією усушки по-різному по різних напрямках. Уздовж волокон воно незначно, і становить приблизно 0,1 %. Зміни розмірів поперек волокон більш значні й можуть становити 5-8 % від початкового. Крім того жолоблення часто супроводжується появою тріщин у деревини, що сильно позначається на якості кінцевого продукту. Жолоблення й утворення тріщин можна уникнути при дотриманні технології сушіння й при використанні певних технологій під час складання виробів. Так наприклад у колодах на всю довжину матеріалу робляться поздовжні розвантажувальні пропили, які знімають внутрішні напруження, що утворюються при усушці.

• Розтріскування — результат нерівномірного висихання зовнішніх і внутрішніх шарів деревини. Процес випаровування вологи триває доти, поки вміст вологи у деревині не досягне певної межі (рівноважної), що залежить прямо від температури й вологості навколишнього повітря.

Теплові характеристики:

• Теплопровідність. На відміну від інших будівельних матеріалів деревина є поганим провідником тепла. Це дозволяє використовувати її для теплоізоляції приміщень. Теплопровідність сухої деревини берези і сосни вздовж волокон становить відповідно 0,128 та 0,349 Вт/(м·К).

• Питома теплоємність є приблизно однаковою для усіх деревних порід — для сухої деревини 1,7…1,9 кДж/(кг·К) при 0…100°С.

Електричні властивості деревини:

Електричні властивості деревини визначаються трьома показниками:

• Електропровідністю (питомою провідністю) — величиною зворотною питомому опору, залежить від вологості, породи дерева, температури і напряму проходження струму. Питомий опір потрібно враховувати при заготівлі деревини для стовпів зв'язку і ліній електропередач, при нанесенні лако-фарбових покриттів у електричному полі та при вимірюванні вологості деревини. Електропровідність сухої деревини незначна, тому її можна застосовувати як ізоляційний матеріал. Електричний опір деревини вздовж волокон у кілька разів менший, ніж упоперек волокон. Підвищення температури деревини призводить до зменшення її опору майже у 2 рази.

• Електричною міцністю — показником, що характеризується відношенням електричної напруги, при якому настає пробій матеріалу до товщини матеріалу. Електричну міцність потрібно враховувати при оцінці електроізолювальних властивостей деревини.

• Діелектричними (ізоляційними) властивостями. Такі властивості деревини мають практичне значення при розрахунку процесів нагріву матеріалу в полі струмів високої частоти під час сушіння, під час склеювання та гнуття деревини

Інші властивості:

• Звукопроникність — здатність матеріалу проводити звукові хвилі. Якщо у випадку теплопровідності деревина — кращий матеріал, то у випадку зі звукопроникністю деревина програє іншим будівельним матеріалам. У зв'язку із цим при будівництві стін і дерев'яних перекриттів необхідно використовувати додаткові матеріали (засипання), що знижують показник звукопроникності.

• Колір — своєрідний індикатор, що показує якість, вік і стан деревини. Якісна й здоровіша деревина має рівномірний колір без плям і інших вкраплень. Якщо в деревині присутні вкраплення й плями, це свідчення її загнивання. Колір деревини також може змінюватися під впливом атмосферних умов.

• Запах залежить від змісту в деревині смол і дубильних речовин. Свіжозрубане дерево має сильніший захід, а в міру висихання дерева й випарі вологи й ефірних смол запах слабшає.

• Текстура — малюнок, що утворюється при розпилюванні дерева. площина розпила перетинає річні кільця й шари деревини, що утворювалися в різний час, у результаті утворюється характерний візерунок річних ліній, по якім і відрізняють деревину від інших матеріалів.

• Масові показники деревини. Розрізняють густину й об'ємну масу деревини. Густина — маса одиниці об'єму деревини без врахування порожнеч і вологи. Дана маса не залежить від породи деревини й становить 1,54 г/см³. Об'ємна маса — це маса одиниці об'єму деревини в природному стані тобто з урахуванням вологи й порожнин.

• Завилькуватість — непаралельне розташування волокон дерева стосовно поздовжньої осі колоди, бруса або дошки. Буває природною і штучною, через неправильне розпилювання. Навскісний шар також сильно знижує міцність деревини на розтягання, і як наслідок, на вигин, тобто в якості балок, крокв, затягувань застосовувати такі дошки або бруси небажано. Крім відбраковування (або правильного розпилювання) інших способів боротьби не існує. Як приклад понад завилькуватості можна привести деревину Карельської берези.